一种基于RFID的航天器实物跟踪系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于RFID的航天器实物跟踪系统及方法，属于数字化制造技术领域。本发明专利技术的系统是由负责数据预处理的车间现场可视化建模模块(1)、标签数据管理模块(2)，负责标签数据感知的实物状态感知模块(3)，负责将结构化感知数据结果以三维化、可视化效果展示的车间实物可视化监控模块(4)共同构成。车间现场可视化建模模块(1)设置了与车间现场实际情况相一致的车间建模方案，将静态的车间现场区域、设备装置进行了可视化表示。

A Spacecraft Physical Tracking System and Method Based on RFID

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID的航天器实物跟踪系统及方法
本专利技术涉及一种基于RFID的航天器实物跟踪系统及方法，属于数字化制造

技术介绍
航天器产品具有多品种、单件小批量的特点，构成航天器产品的零部件数量多、种类多、差异大。受到制造车间存放场地的局限，通常大件航天器物料难以清晰分类予以保管。多型号多个航天器产品同时在一个班组进行加工时，零部件类型差异大、数量多，仅凭借人为记忆区分，易混弄错。伴随航天器产品的研制过程，产品的技术状态逐渐发生变化，流转于不同的制造车间与存放位置，难以实现快速位置定位，寻找周期长。航天器产品的实际研制进度不易跟踪，产品实物控制成本大。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于RFID的航天器实物跟踪系统及方法，针对航天器研制过程中实物跟踪不及时、定位不准确的问题，提出基于RFID的航天器实物跟踪管理方法与系统，以提升航天器实物跟踪管理的效率。基于RFID航天器实物跟踪管理方法，首先采用RFID标签与实物本身绑定在一起，以存储在RFID标签内的数字化标识表示实物在制造企业范畴内的唯一身份。通过在制造车间内部部署无线传感器装置，实时获取附加在实物上的标签内的标识、实物编码、实物名称等数据，并结合实物所在地址位置，对实物进行物理位置定位。对RFID标签的这种感知具有实时性，因此能够实现对实物的位置变迁状态的跟踪。通过记录实物所流转过的历史位置履历，来追溯实物的流转途径情况。并且通过对车间现场的可视化建模展示，将实物状态、历史流转途径在可视化界面中予以显性表示。本专利技术的技术解决方案是：一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，该系统包括车间现场可视化建模模块(1)、标签数据管理模块(2)、实物状态感知模块(3)、车间实物可视化监控模块(4)；所述的车间现场可视化建模模块(1)用于实现对车间现场、生产工位的仿真建模，由车间现场建模环境设置、车间建模要素管理两个核心功能构成；车间现场建模环境设置负责配置车间现场可视化建模界面模板、设置全局坐标、设置可视化区域名称、区域长度和宽度、区域颜色、区域坐标、区域背景图片等，车间建模要素管理是根据车间布局，对车间内部的可视化要素采用图形符号进行表示，予以组件化管理；所述的标签数据管理模块(2)用于标签基本管理，所述的标签基本管理是指任意一个标签与一个特定实物的绑定或解绑关系处理，标签内部存储有一个标签基本属性表，包括标签ID、实物数字化标识、实物类型、当前标签状态。所述的标签ID是指标签自带的、识别电子标签的唯一身份；所述的实物数字化标识是指用于唯一标识一个实物的ID；所述的实物类型是指物料、金属类零件、复材类零件、半成品、成品、制造资源、工装等类型。所述的当前标签状态是指已绑定、未绑定状态类型。当标签未绑定任何实物时，实物数字化标识为空、实物类型为空、当前标签状态为未绑定。由于标签具有重复使用性，采用标签使用记录表，存储一个标签曾经绑定过的所有实物的历史记录。标签使用记录表包括标签ID、绑定时间、解绑时间、实物数字化标识。所述的实物状态感知模块(3)是航天器实物跟踪系统的核心模块，主要负责生产过程中的实物定位、记录实物当前位置、流转过的所有位置数据，并以实物位置履历数据表的形式予以存储。所述的实物位置履历数据表是存储在数据库中的数据结构。其中一条具体的实物位置履历数据包括标签ID、实物数字化标识、实物编号(实物在制造执行系统中的编号，如物料编号、产品编号、设备编号、刀具编号等)、实物名称、履历序号、当前位置、前序位置，当前定位时间。所述的车间实物可视化监控模块(4)是航天器实物跟踪系统与用户交互的主要部分，用于对车间内若干个实物的实时、历史流转途径的可视化展示，是对实物状态感知模块(3)输出的实物位置履历数据表中结构化数据的三维化、可视化展示。一种基于RFID的航天器实物跟踪方法，步骤包括：第一步，利用车间现场可视化建模模块(1)，针对指定车间设计出一种用于展示实物跟踪效果的车间背景界面。首先，利用车间建模要素管理功能，定义制造车间内的操作台、仓储立体库装备、传感器、物料、产品等实物的可视化图形符号。不同类型的实物采用不同的可视化图形符号予以标识。然后，利用车间现场建模环境设置为该指定的车间定义车间可视化界面和全局坐标，利用车间现场建模环境设置还定义车间二级仓库、生产准备班组、机加生产班组等工作区域，以及每个区域的长度、宽度、颜色、坐标、背景图片等。按照车间实际情况，将相对静态的操作台、仓储立体库装置、传感器的可视化图形符号，部署在每个区域中。第二步，利用标签数据管理模块(2)，将进入车间的物料或产品等实物用标签进行标识，使用发卡器对一个标签进行注册，即将标签与实物进行绑定。发卡器在标签基本属性表内写入的数据包括标签ID、实物数字化标识、实物类型、当前标签状态。当前标签的标签使用记录表中新增一条数据记录：标签ID、实物数字化标识为当前绑定实物的标识、绑定时间为当前绑定操作时间、解绑时间为空。第三步，被标签标识了的实物在制造车间内流转时，通过实物状态感知模块(3)按照固定时间间隔采集来自车间现场部署的传感器装置中的实物位置数据，并存储在实物位置履历数据表中。第四步，利用车间实物可视化监控模块(4)，从车间若干个实物、指定单一实物两个角度，查看当前或过去两个时间维度的实物位置数据(当前或过去两个时间维度的实物位置数据即实物当前位置数据和实物履历位置数据)。从实物状态感知模块(3)输出的实物位置履历数据表中读取当前车间内一个或若干个实物位置履历数据，将所述的实物位置履历数据通过可视化图形符号投影展示在车间现场可视化建模模块(1)输出的车间现场建模方案中。其中，查看一个实物当前位置数据，即在当前车间现场可视化建模方案中，以图形符号闪烁表示特定实物正在当前位置。查看车间内若干个实物的当前位置数据，即在当前现场可视化建模方案中，以若干个图形符号闪烁表示用户选中的若干个实物的当前位置数据。查看一个实物履历位置数据，即通过解析实物状态感知模块(3)输出的实物位置履历数据表，通过当前最新位置数据，获取其前序位置，进而再上前追溯到上一个前序位置，依此类推获得从实物进入车间现场开始的第一个位置数据，每个位置之间以直线连接，形成实物的流转途径，以展示一个实物的历史位置履历情况。同理，查看若干个实物的履历位置数据，就是在同一个车间建模方案上展示若干个实物的历史位置履历情况。第五步，当产品实物已经制造完成，离开当前车间前，通过标签数据管理模块(2)使用发卡器对该标签与实物进行解绑操作，标签基本属性表的实物数字化标识重置为空、实物类型重置为空、当前标签状态重置为未绑定。当前标签的标签使用记录表中更新一条数据记录：标签ID的数值不变、实物数字化标识的数值不变、绑定时间的数值不变、解绑时间为当前解绑操作时间。此时当前标签被回收，以备下次绑定在另外实物上使用。有益效果本专利技术的系统是由负责数据预处理的车间现场可视化建模模块(1)、标签数据管理模块(2)，负责标签数据感知的实物状态感知模块(3)，负责将结构化感知数据结果以三维化、可视化效果展示的车间实物可视化监控模块(4)共同构成。车间现场可视化建模模块(1)设置了与车间现场实际情况相一致的车间建模方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：该系统包括车间现场可视化建模模块(1)、标签数据管理模块(2)、实物状态感知模块(3)、车间实物可视化监控模块(4)。

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：该系统包括车间现场可视化建模模块(1)、标签数据管理模块(2)、实物状态感知模块(3)、车间实物可视化监控模块(4)。2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：所述的车间现场可视化建模模块(1)包括车间现场建模环境设置和车间建模要素管理；车间现场建模环境设置用于配置车间现场可视化建模界面模板、设置全局坐标、设置可视化区域名称、区域长度和宽度、区域颜色、区域坐标、区域背景图片，车间建模要素管理是根据车间布局，对车间内部的可视化要素采用图形符号进行表示。3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：所述的标签数据管理模块(2)用于标签基本管理，所述的标签基本管理是指任意一个标签与一个特定实物的绑定或解绑关系处理，标签内部存储有一个标签基本属性表，包括标签ID、实物数字化标识、实物类型、当前标签状态；所述的标签ID是指标签自带的、识别电子标签的唯一身份。4.根据权利要求3所述的一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：所述的实物数字化标识是指用于唯一标识一个实物的ID；所述的实物类型是指物料、金属类零件、复材类零件、半成品、成品、制造资源、工装；所述的当前标签状态是指已绑定、未绑定状态类型；当标签未绑定任何实物时，实物数字化标识为空、实物类型为空、当前标签状态为未绑定；采用标签使用记录表存储一个标签曾经绑定过的所有实物的历史记录；标签使用记录表包括标签ID、绑定时间、解绑时间、实物数字化标识。5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：所述的实物状态感知模块(3)用于生产过程中的实物定位、记录实物当前位置、流转过的所有位置数据，并以实物位置履历数据表的形式予以存储。6.根据权利要求5所述的一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：所述的实物位置履历数据表是存储在数据库中的数据结构，其中一条具体的实物位置履历数据包括标签ID、实物数字化标识、实物编号、实物名称、履历序号、当前位置、前序位置，当前定位时间。7.根据权利要求1所述的一种基于RFID的航天器实物跟踪系统，其特征在于：所述的车间实物可视化监控模块(4)用于对车间内若干个实物的实时、历史流转途径的可视化展示，是对实物状态感知模块(3)输出的实物位置履历数据表中结构化数据的三维化、可视化展示。8.一种基于RFID的航天器实物跟踪方法，其特征在于步骤包括：第一步，利用车间现场可视化建模模块(1)，针对指定车间设计出一种用于展示实物跟踪效果的车间背景界面；第二步，利用标签数据管理模块(2)，将进入车间的物料或产品实物用标签进行标识，使用发卡器对一个标签进行注册，即将标签与实物进行绑定；发卡器在标签基本属性表内写入的数据包括标签ID、实物数字化标识...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锦丹，刘金山，张涵嘉，王彬，徐磊，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11